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Wie kann eine 6-spurige Autobahnbrücke ersetzt werden, ohne dass der Verkehrsfluss auf und die ICE-Strecke unter der Brücke unterbrochen werden? In einem Pilotprojekt mit der DEGES zeigt Arup, wie diese komplexe technische und planerische Herausforderung realisiert werden kann: Für den Abbruch und Neubau der Schwelmetalbrücke nutzen wir – bundesweit erstmalig für den vollständigen Bau einer Straßenbrücke – die Building Information Modelling (BIM) Methode und setzen damit zukunftsweisende Maßstäbe in Punkto Baueffizienz. BIM dient nicht nur der Planung, sondern ist auch die Grundlage für die Bauüberwachung, Kostenkontrolle, Bauablaufplanung und der Bestandsdokumentation.
Die Schwelmetalbrücke bei Wuppertal ist Teil der A1 – einer der meistbefahrenen Autobahnen in Deutschland. Bis zu 100.000 Fahrzeuge rollen täglich über die 6-spurige Brücke. Über eine Länge von 207 Metern überspannt sie eine Eisenbahnlinie, eine Bundes- und eine Regionalstraße sowie den Fluss Schwelme.
Da die Statik und die Konstruktion der alten Träger und Unterbauten der 1969 gebauten Betonbrücke nicht mehr den heutigen Anforderungen an Standsicherheit entsprechen, müssen sie ersetzt werden. Die Bauarbeiten haben begonnen und werden über einen Zeitraum von vier Jahren in mehreren Abschnitten erfolgen – bei durchgängig laufendem Verkehrsbetrieb auf und unter der Brücke.
Eckdaten
100.000Fahrzeuge fahren täglich über die Brücke
6-spurigeAutobahnbrücke der A1
207 mBrückenlänge
Keine Verkehrsunterbrechungen während der Bauphase
Unser Ziel ist es, Staus und Unterbrechungen des Auto-, LKW- und Zugverkehrs weitestgehend zu vermeiden. Aus diesem Grund haben wir einen sehr detaillierten Abbruch- und Neubauplan entwickelt, der den sehr beengten Raum unter der Brücke berücksichtigt: Hier ist kein Platz für einen Baukran oder die Lagerung von Bauteilen.
Unsere Planung sieht vor, dass die Träger der zukünftigen neuen Brücke bereits zum Abbruch des Bestandsbauwerks verwendet werden und dort als Kranbahnträger dienen: Die Stahlkonstruktion der neuen Brücke wird vor dem Abbruch der alten Brückenteile gebaut und über der bestehenden Brücke errichtet. Anschließend werden die neuen Stahlträger auf Hilfsstützen gelagert und für das Herablassen der alten Brückensegemente genutzt. Wegen des Platzmangels müssen die Brückenteile Stück für Stück abgelassen und zu den Abbruchplätzen in Längsrichtung verschoben werden. Eine besondere Herausforderung war die Planung der neuen Brückenträger: Sie mussten für ihre zweifache Funktion als Kranbahnträger und Brückenträger konzipiert werden.
“Der Einsatz von BIM für die Planung der Schwelmetalbrücke zeigt, dass sich komplexe Projekte wie dieses sehr viel präziser, sowie auch wirtschaftlicher und nachhaltiger planen und realisieren lassen. Die komplexen Verkehrswege konnten im Voraus effizient geplant werden, so dass Verkehrsbeeinträchtigungen weitestgehend ausgeschlossen werden können. ”
Markus Gabler Leiter Brückenbau in Deutschland
Alles im Blick: 5D-Planung mit BIM
Wegen der Komplexität des Bauverfahrens nutzen wir für die Planung des Entwurfs- und Konstruktionsprozesses die BIM-Methode – und zwar als 5D-Planung, also inklusive Zeit- und Kostenplanung. In Deutschland ist dies eine Premiere, denn bisher wird BIM beim Brückenbau nur selten und nur für einzelne Planungsschritte verwendet.
Durch die Abbildung aller Fachbereiche und Spezialgebiete lassen sich der Bestand und die Neuplanung im BIM-Modell anschaulich darstellen. Ergänzende Informationen – etwa zu Baugrund, Grundwasserstand und Tiefgründungen, Verbauten, Verankerungen, Leitungen und technischen Anlagen – ermöglichen es zudem, etwaige Konflikte frühzeitig zu erkennen.
Relevante
Perspektiven
Relevante
Expertise
Bridge design and engineering
Sustainable infrastructure design
